Канальный уровень: все о втором уровне модели OSI

Уровень канала передачи данных является вторым уровнем модели OSI и отвечает за безошибочную передачу битов в пакетах данных. Она не только заботится о порционировании и контроле во время передачи, но и активно участвует в устранении неполадок.

Что такое канальный уровень OSI?

Канальный уровень, также известный как канальный уровень, является вторым уровнем модели OSI. Он действует как уровень протокола и обеспечивает безошибочную передачу кадров в рамках физического соединения. Таким образом, этот уровень выполняет важную функцию в рамках модели OSI. Эта модель структурирует процессы, которые необходимы в компьютерных и сетевых технологиях для обеспечения связи через границы аппаратного и программного обеспечения.

Каковы функции уровня канала передачи данных?

Чтобы понять, какие функции выполняет уровень канала передачи данных, нужно сначала взглянуть на уровень ниже. На физическом уровне физические соединения между двумя системами активируются, деактивируются и контролируются. Таким образом, данные могут передаваться от отправителя к получателю. Однако этот уровень не делает никаких оценок, а передает данные без проверки содержания и построения структур.

Здесь в игру вступает уровень канала передачи данных. Он кодирует, декодирует и организует отдельные биты и подготавливает их как кадры данных. Таким образом, он создает пакеты данных или разбивает большие пакеты данных на более мелкие блоки.

Затем данные передаются от уровня канала передачи данных на следующий более высокий уровень. Затем они адресуются и пересылаются на сетевом уровне. Канальный уровень гарантирует, что кадры передаются без ошибок, так что незащищенные системные соединения могут стать безопасными системными соединениями.

Связь, происходящая на канальном уровне, может быть без установления соединения или с установлением соединения. В первом случае всем передаваемым данным присваиваются адреса источника и получателя. Во втором случае сначала устанавливаются логические связи между передатчиком и приемником.

Обнаружение и исправление ошибок на канальном уровне

Помимо настройки и демонтажа различных секций коммутации и структурирования отдельных битов в кадрах, задачи уровня безопасности также включают проверку во время и после передачи, а также обнаружение и исправление ошибок. Для этого он сначала анализирует отдельные битовые комбинации в кадрах и, таким образом, может выявить проблемы и ошибки на ранней стадии.

Если происходит нарушение, канальный уровень информирует об этом более высокие уровни. Затем получатель может переупорядочить кадры, доставленные не по порядку, в то время как канальный уровень проверяет целостность каждого пакета.

Для этого уровень канала передачи данных OSI проверяет поток данных и может обнаруживать и вмешиваться в случае перегрузки физического канала. При наличии ограничений эта информация распространяется через окружающие устройства и, если возможно, инициируется перенаправление.

Какие услуги выполняет канальный уровень?

Уровень безопасности разделен на два подуровня: логический MAC-управление доступом к среде ( Medium Access Control ) граничит с уровнем передачи битов (Layer 1) и управление соединением LLC (Logical Link Control) состыковывается с сетевым уровнем (Layer 3). ). Услуги, предлагаемые канальным уровнем, можно разделить на три категории:

Услуги без подключения без подтверждения

Если кадры отправляются получателю таким образом, получатель не подтверждает надлежащее получение. Поэтому, если пакеты данных повреждены или утеряны, восстановление невозможно. Поэтому этот тип передачи подходит только для особо безопасных соединений или если исправление ошибок берет на себя более высокий уровень. Даже если немедленная передача данных необходима и более важна, чем полная передача, этот метод можно рассмотреть.

Услуги без подключения с подтверждением

Однако в большинстве случаев этот метод лучше, поскольку он подтверждает успешность каждой передачи. Если передача не достигает адресата или отдельные компоненты теряются в пути, подтверждения нет, и можно повторить попытку передачи данных. Это гарантирует, что все кадры дойдут до получателя.

Услуги, ориентированные на подключение

Наиболее безопасным методом является служба канального уровня, ориентированная на соединение. Каждому пакету данных присваивается определенный номер, который сохраняется отправителем и получателем. Они устанавливают соединение перед каждым обменом. Обе стороны имеют гарантию, что каждый пакет будет передан ровно один раз и без ошибок и достигнет пункта назначения.

Какие протоколы существуют на канальном уровне?

Многочисленные протоколы могут быть отображены на канальном уровне OSI. К ним относятся, среди прочего:

• 1-Wire
• ARCnet
• ARP
• ATM
• Ethernet
• HDLC
• LLC/MAC
• MIL-STD-1553
• PPP
• SpaceWire
• Token Ring
• UNI/O
• V.120
• X.75